【摘要】：海洋平臺是海上油氣生產(chǎn)和人員生活的基地,具有投資高、風(fēng)險大并且高新技術(shù)密集的特點。海洋環(huán)境十分復(fù)雜和惡劣,平臺結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生破壞,將直接危及其上人員的生命安全,并造成巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的海洋環(huán)境污染以及不良的社會影響,因此,保證海洋平臺在服役壽命期間的安全性顯得尤為重要。導(dǎo)管架海洋平臺是由大直徑、厚壁的鋼管焊接而成的空間剛架結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于近海油氣的開采。管節(jié)點是平臺結(jié)構(gòu)的主要傳力部位,幾何形狀復(fù)雜,在不斷變化的波浪載荷作用下,疲勞損傷不斷累積,疲勞破壞被認為是導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)的一種主要失效模式。影響海洋工程結(jié)構(gòu)疲勞的大多數(shù)因素本質(zhì)上是隨機的,因此,從可靠性角度對其進行研究是更加合理的,本文基于海工結(jié)構(gòu)分析設(shè)計軟件SACS及最新的行業(yè)規(guī)范,建立了一套應(yīng)用于導(dǎo)管架海洋平臺結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析及風(fēng)險評估的可行方案。基于SACS疲勞分析模塊,對南海某導(dǎo)管架平臺進行了疲勞壽命評估。統(tǒng)計分析了疲勞壽命低的節(jié)點在平臺中的分布情況,獲得了一些分布規(guī)律,這些規(guī)律有助于工程師正確判斷平臺易發(fā)生疲勞損傷的位置,進而做出有針對性的檢測。在SACS疲勞分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,考慮疲勞載荷、結(jié)構(gòu)疲勞強度和計算模型的隨機性,介紹了兩類疲勞可靠性模型—概率S-N曲線模型和概率斷裂力學(xué)模型的建立過程;對于概率斷裂力學(xué)模型的校準(zhǔn)問題,本文基于優(yōu)化思想,給出了一種新的校準(zhǔn)方法,并采用多組算例驗證了該校準(zhǔn)方法的計算精度�；谛�(zhǔn)后的概率斷裂力學(xué)模型,考慮檢驗及維修歷史的影響,詳細介紹了四種典型的檢驗及維修事件的余量方程和它們對應(yīng)的可靠性更新模型的建立過程,推導(dǎo)了以映射變換法為基礎(chǔ)的可靠性更新模型的求解公式,通過算例分析了不同檢修事件對于節(jié)點疲勞可靠性的影響,同時也驗證了求解公式和計算程序的有效性。結(jié)合疲勞可靠性分析結(jié)果,并考慮節(jié)點的疲勞失效后果,介紹了導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)疲勞風(fēng)險檢驗技術(shù)RBI的相關(guān)理論,推導(dǎo)了以映射變換法為基礎(chǔ)的長期檢驗計劃模型的計算公式。文中給出了基于SACS軟件的RBI技術(shù)的實現(xiàn)方案,并基于MATLAB語言,開發(fā)了RBI程序,最后采用RBI技術(shù)對南海某導(dǎo)管架平臺進行了評估。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U674.38

【參考文獻】

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本文編號：2796013